变基线双基地雷达实时测距系统

变基线双基地雷达实时测距系统王伟伦，潘振五，唐宏涛固定基线双基地雷达实时测距系统的研制在文献［１～３］上曾有报导．本文是在文献［３］的基础上新研制成的一种变基线双基地雷达实时测距系统．在本系统中，发射机是固定的，接收机放置在运动的载体（如汽车、舰船等...     

双基地前向散射栅栏雷达的目标运动参数估计

针对双基地前向散射栅栏雷达运动参数估计精度低、易发散的问题,在扩展卡尔曼滤波和不敏卡尔曼滤波基础上,提出了一种新的滤波跟踪算法U EKF.该算法利用不敏卡尔曼滤波对初始误差不敏感的特点实现目标初始捕捉,克服了扩展卡尔曼滤波由于初始估计误差较大而引起的发散问题;然后采用扩展卡尔曼滤波进行目标跟踪保持,克服了目标穿越雷达基线时不敏卡尔曼滤波由于对系统模型的误差敏感而引起估计精度低的问题.     

基于随机微分方程的高耦合系数条件下距离估计方法

针对线性调频体制雷达在高耦合系数条件下距离-多普勒耦合效应严重影响雷达测距精度问题,提出了一种目标距离估计方法．基于随机微分方程理论,构造随机过程来估计目标距离值,从理论上推导出该方法估计误差与数据率、耦合系数、雷达测距随机差参数具体数量关系,并证明了该方法在适当条件下能显著改善雷达测距精度．仿真结果验证了所研究方法的可行性．     

机载双基雷达杂波分析及其距离模糊杂波的抑制

分析了各种机载双基雷达构型的几何关系,采用以方位角和双基距离为变量的杂波建模方法,推导出了在任意双基构型下接收杂波多普勒频率的计算公式．为分析双基杂波特性,提供了有效工具．然后针对具有距离模糊的杂波,提出了对各次模糊距离的主杂波分别做角度多普勒补偿的空时自适应处理(STAP)方法,有效地解决了双基雷达各次距离模糊杂波的抑制问题．     

双基地雷达实时测距与距离分辨

本文叙述了基线长为10km,以接收点为坐标原点的双基地雷达实时测距系统。最大测量距离为25.5km。方位角观察范围为0°至255°,仰角观察范围为0°至40°。测距系统能提供的角度分辨力为1°;能提供显示器的量化距离小于100m。采用十六位微机对目标离接收点的真实斜距进行了精确计算。在整个测距范围内,最大计算绝对误差不超过51m。以 DMA 实现快速数据读出,形成显示器的时基线。在同一波束位置上,本测距系统能处理10~6sec~(-1)数据率的目标,并给出它们的真实斜距。本测距系统计及了目标高度对斜距的影响。整个系统具有数模结合的特点,并保留了目标的幅度信息,为雷达操纵手识别目标提供方便。本文还讨论了双基地雷达的距离分辨力。     

输电线路精确双端故障测距算法研究

为了消除线路参数不确定性对测距精度的影响,提出了基于参数估计的自适应双端测距算法;利用输电线路的分布参数模型、故障前后的正序分量和负序分量写出测距的冗余方程,将线路的正序参数连同故障距离和非同步误差都作为未知量求解,从而实现自适应参数变化的双端测距算法,从原理上克服了现场和实际因素造成的线路参数不准确或变化对测距结果的影响.仿真实验和实际运行结果表明,该算法达到了很高的测距精度.     

低可见雷达目标探测技术研究

提出了利用双基地雷达探测隐身目标的新设想,并进行了有关的实验。本研究并不依赖大双基地角造成目标ＲＣＳ增强的机理,而是基于远端传感器及扩频增益以提高防空系统对隐身目标的探测距离,并对有关接收部分进行了计算机仿真及电路实验。结果表明,将扩频技术引入双基地雷达,会获得明显的效益;收发之间的长基线将使有效探测距离大大向前延拓。此种布局也利于避开双基地雷达空间同步与时间同步的难题     

双基地MIMO雷达目标定位及互耦自校正算法

利用均匀线阵互耦矩阵的带状和对称Toeplitz特性,提出了一种基于旋转不变技术估计目标参数(ESPRIT)的双基地多输入多输出(MIMO)雷达目标定位及互耦自校正算法.该算法通过ESPRIT算法中子阵的选取,将目标二维方位角估计与互耦参数估计相"去耦",角度估计过程不需任何互耦矩阵信息,且估计精度高、分辨力强;基于对目标二维方位角的估计,算法还可以精确地估计出互耦矩阵,从而实现双基地MIMO雷达的互耦自校正.该算法对目标二维方位角与互耦矩阵的估计不涉及任何角度搜索和迭代过程,具有较小的运算量.计算机仿真结果证明了该算法的正确性和可行性。     

基于多传感器信息融合的多目标跟踪与仿真研究

针对战场目标跟踪中雷达获得的目标角度精度低的问题,引入了高精度的红外方位探测信息进行关联,用以修正融合航迹点的方位角;建立了基于坐标变换和自适应α-β滤波的数据关联快速算法模型;进行了模拟战场实际目标的仿真试验。仿真结果显示：雷达与红外数据关联融合后,目标方位角和俯仰角的最大误差分别为6 mrad和5 mrad。表明该算法充分利用了红外与雷达的互补性,能很好地跟踪目标,达到了降低目标航迹的方位角和俯仰角跟踪误差的目的,使航迹状态估计更加精确。     

基于多频连续波雷达的最优加权跟踪算法

针对采用二次差频测距方式的连续波雷达初始测距误差大而且循环变化,跟踪精度不高的情况,提出一种对当前雷达量测值和目标预测值进行加权的跟踪算法.仿真结果表明该算法能够适应该体制雷达的测量特点,有效地跟踪目标.     

Clutter pre-filtered method applied in bistatic airborne radar

In order to solving the problem of ineffective clutter suppression and target detection of space-time adaptive processing(STAP) in bistatic airborne radar, a clutter pre-filtering method applied in the bistatic airborne radar that takes advantage of radar operating parameters, platform velocity and so on is proposed. The velocity error of the airborne platform is also considered. Most of the clutter can be filtered so that the residual clutter can be completely suppressed by the well-developed STAP algorithm. Computer simulation results show that this method is effectively workable to several classical geometric configurations of bistatic airborne radar. The moving target detectability of the following STAP algorithm is also enhanced after this pre-filter.     

飞行器目标的双站散射特性研究

为研究飞行器目标双、多站电磁散射特性和隐身、反隐身原理,通过固定双站角、旋转目标的方法对不同双站角下目标的雷达散射截面进行了测试分析,避免了多次定标,效率较高．通过比较不同双站角下的飞行器目标的雷达散射截面,发现了其双站电磁散射的对称性、相似性和弱耦合性3大主要特性,并得出如下结论:单站隐身技术通过改变电磁散射能量的空间分布,将强散射波峰控制在重点探测方向之外实现隐身,而双站雷达主要通过截获重点探测方位(相对单站)之外的强散射波峰实现反隐身要求．因此判定目标的双站隐身特性需结合主要威胁双站角和整机所有强散射波峰进行．     

具有垂直基线的双基机载雷达杂波谱距离依赖性分析

在实际中,双基机载雷达接收发射载机经常不会在同一个高度,会导致在两载机之间产生垂直基线．首先对双基雷达的一般构型进行分析,然后从双基平飞正侧机载雷达的回波多普勒数学表达式上分析了当两载机高度之间存在垂直基线的情况下对杂波多普勒频率的影响．接着对四种典型构型的双基机载雷达进行了计算机仿真建模,分析了垂直基线对双基机载雷达回波的具体影响,发现了适当的垂直基线能够缓解双基机载雷达的杂波距离依赖性,能够提高双基雷达地面动目标检测性能．     

混合双基地雷达系统结构对方位估计性能的影响

建立了兼具传统相控阵雷达和多输入多输出(MIMO)雷达特点的混合双基地雷达系统结构,综合考虑传统相控阵的相干处理增益和MIMO雷达的空间分集增益对目标方位估计性能的影响．给出接收角(AOA)和发射角(AOD)估计的CRB,通过对不同结构下系统CRB的分析来判断估计性能的优劣．分析表明: 估计AOA时,接收端采用相控阵结构,发射端采用混合结构,可以提高估计性能;发射端采用相控阵结构而接收端采用尽可能多的接收阵列,可以获得较好的估计性能．在实际应用中,需要折中考虑不同结构中相干处理增益和空间分集增益对系统估计性能的影响．     

空基双基地雷达地面杂波分辨单元面积计算方法

针对空基双基地雷达杂波仿真中，地面杂波分辨单元面积的计算问题，通过建立空基双基地雷达几何关系，分析了其距离特性，提出了一种宽波束发射、窄波束接收，空间同步方式的空基双基地雷达系统杂波仿真中双基地雷达杂波分辨单元的计算方法。该方法利用双基地雷达距离特性和面积分的方法，推导出了由接收机带宽和波束宽度决定的杂波分辨单元面积的精确解析式。     

独立双基地雷达接收系统

独立双基地雷达具有许多独特的优点和潜在能力。独立的双基地雷达接收系统协同非配合的发射站工作的时间同步信息和发射波束指向信息可以从接收信号中提取。本文论述作者所研制的非相参独立双基地雷达接收系统的结构、原理、同步精度和试验运行概况,详细介绍获取上述同步信息的方法和关键技术的解决办法。本文最后提出一种将数字波束形成(DBF)技术与独立双基地同步系统相结合的新型独立双基地雷达系统的结构和特点。     

沙尘介质的双基雷达反射率

利用沙尘暴粒子的介电常数模型,从Ｍｉｅ散射理论出发,应用Ｓｔｏｋｅｓ参量,对粒子尺寸为指数分布的沙尘介质的双基雷达反射率进行了研究,讨论了双基雷达反射率与频率、散射角、湿度和能见度的变化关系,并与雨介质的双基雷达反射率进行了比较．     

光电经纬仪利用雷达距离数据实现单站定位方法研究

为了解决经纬仪快速定位问题,提高其使用效率,提出利用在光电经纬仪附近同站住两维雷达距离测量数据,结合光电经纬仪俯仰角测量数据,将雷达测量的相对于目标的距离数据转换到经纬仪相对于目标的距离数据,从而实现单站定位方法.经过误差分析表明,定位精度小于5m,满足对目标定位精度要求.同时经纬仪不需要与其它经纬仪交会即可对目标定位,减小了经纬仪对布站的限制.     

全站仪中间法与对向观测法精度分析

介绍了全站仪对向观测与中间观测基本原理,并基于其原理推导出两种观测方法的高程测量公式.经误差传播定律推出中误差公式,通过误差数据定量分析比较两种方法的精度,得出在测距、竖直角变化时对向观测与中间观测的精度是不相同的,并用实例进行了对比验证,在实际应用中,应结合精度分析结果选择合理的测量方法以提高精度.